《电力系统分析》期末总复习课件

suct-kyzl预祝你考研成功!第一章 1-1电力系统的组成 1-2电力系统的额定电压和额定频率电力系统的额定电压（电压等级）各种电气设备额定电压的规定（配合）发电机，变压器，受电设备变压器的抽头（高压侧）电压允许偏移 1-3对电力系统运行的基本要求电力系统运行的特点对电力系统运行的要求安全可靠、电能质量、经济性、生态环境 负荷的分级：一级、二级、三级 频率偏差：土 0. 20. 5Hz电压偏移： 35kV 以上：±5%口 10kV及以下：±7%电压波形畸变率：频率有功；电压无功华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct- 1-4电力系统的接线方式无备用有备用开式网络环形网络输电网配电网概念，特点，类型 1-5电力系统分析课程的主要内容电力系统的运行状态：稳态：运行参数在某一恒定平均值附近微小变化 正常稳态、故障稳态、故障后稳态暂态：一种运行状态到另一种运行状态的过渡过程suct-kyzl预祝你考研成功!架空线路的参数电阻、电感、电导、电容：含义、影响因素 各种线路的电抗值和电纳值变化都不大分裂导线可以增大等值半径，从而提高电晕临界电压，减小电晕损耗，减小电导 减小电抗增大电纳导线换位：使不对称排列的三相导线参数恢复对称架空线路的等值电路 n形等值电路：参数的计算方法、应用条件近似参数：不超过300km修正参数：500600km多个n形等值电路变压器的等值电路和参数参数计算电阻、电抗、电导、电纳、变比 三绕组变压器的参数计算口容量折算自耦变压器（不考）等值电路阻抗+理想变压器 n形等值电路：参数的计算变压器的等值电路和参数标么值：优点，缺点平均额定电压：（数值）近似标么值下各种元件的参数计算（第6章） 己知元件额定标么值：只对容量进行折算 口己知元件有名值：华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-计算元件电抗标么值己知元件额定标么值(2 - 82) page37X = X Ly_xr SB人(B)* _t/2q _(#)* oV B己知变压器的额定标么电抗（Vs%/100 ）( T(N、100s咖page37口已知元件有名值x（By = x（有名值）7?2 V B第三章同步发电机的基本方程原始方程磁链方程：系数时变。原因？派克变换目的？物理意义？为什么可以将变系数微分方程编程常系数？ abc和dqO系统下不同频率电流的对应关系（表 3-1）稳态运行电势方程式、相量图、等值电路等值电路和电势方程式T q = Eq 一 jXj I d等值隐极机Eq+)V = Eo-jxqICVEQ=Eq-j(xd-xJId3-suct-kyzl预祝你考研成功!相量图 PN =SNcos（p-, IN额定运行时电流和电压的夹角挪N华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-5 =± = p±JQ.厶=丄=额定电压下运行 S S S 一。 氺= =r*/ V */ Sv 1N y N 1NSpYIm= P-jQ_、p-jQ、C0S(p第四章电力网络的数学模型导纳矩阵建立的方法元素的物理意义 含变压器支路 修改阻抗矩阵元素的物理意义suct-kyzl预祝你考研成功!第五章第五章电力系统三相短路的暂态过程5-1短路的一般概念短路的原因和后果短路的类型对称，不对称（单相，两相，两相短路接地） 短路计算的目的华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-5-2恒定电势源电路三相短路组成：强制分量、自由分量衰减规律口冲击电流、冲击系数、短路电流有效值、短路功率的概念：定义、用途非周期分量取最大初值的条件：感性电路中5-3同步电机突然三相g路的物理分析口定子、转子中的电流分量及之间的对应关系表 5-2suct-kyzl预祝你考研成功!5-4、5-5无/有阻尼绕组同步电机短路 电流计算口暂态电抗，次暂态电抗物理意义：变压器：副方短路时原方测得电抗(P106) 三绕组变压器(P118)等值电路暂态和次暂态的区别？各种电流的衰减规律(P1 1 1, 124, 125)相量图计算暂态次暂态电势，起始次暂态电流需先画相量图华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-suct-kyzl预祝你考研成功!Xad南理工联盟（每年更新:http:/suct-三组参数的比较空载电势超圈的:线化恒合变守闭然 链体突磁导在暂态电势短路瞬间 EqXad1 1少fd不守恒次暂态电势+少f丨屮D少fWd空载电势暂态电势次暂态电势守恒守恒不守恒守恒suct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct- Pp126：扰阻态在在暂，果个有M.如一人W 电，定便 发势确间 步电再瞬 同态式变 组暂公突 绕次按态 尼是下状-?_ 阻的设行有变假运一 于突的在q 对屯在，F，！存么 出不不那 指后组， 便前绕势 顺动尼电第六章电力系统三相短路电流的实用计基本原理发电机：电势源+阻抗或：电流源+导纳负荷的处理方法恒定阻抗接地支路（根据短路前瞬间状态计算） 或：忽略近似标么制互阻抗和转移阻抗 互阻抗Zik :当在节点k单独注入电流，而所 有其他节点的注入电流都等于零时，在节点i 产生的电压同注入电流之比在任何一对节点之间有意义转移阻抗Zfh电势源i单独存在，其他电源 电势为零，f点短路时电势与短路点电流之 t匕只在电势源和短路点之间，或电势源节点与电 势源节点之间有意义。6-2起始次暂态电流和冲击电流的实用计起始次暂态电流：短路电流周期分量（基频分量）的初值。各元件的次暂态模型发电机电动机负荷第七章电力系统各元件得序阻抗和等值 电路口序阻抗：概念独立性：含义？对称分量法在不对称短路计算中的应用将故障处的不对称故障等效为电势电流的不对称 分别对正序负序零序画等值电路对等值电路化简做复合序网，求短路点电流求网络中关心的电流和电压将各序电流或电压合成，得各相得电流或电压元件的序参数及等值电路发电机不对称短路：电势、电流、磁场（P172） 变压器的零序等值电路 Y, YN, d:176页图7-10中性点接地阻抗的处理综合负荷（7-6）各序网的制订第八章电力系统不对称故障的分析和计算三种不对称短路故障边界条件：序分量量表示复合序网（图8-2, 8-5, 8-8）附加阻抗，比例系数（表8 1）短路点电流电压计算非故障点电流电压计算电流电压对称分量经变压器后的相位变换 非全相断线分析计算：复合序网形式零序网存在的条件？题二suct-kyzl预祝你考研成功!题一下图所示一环形电网，suct-kyzl预祝你考研成功!己知各元件的参数为:线路：三条线路完全相同，长60m，电抗为0.440/，电容为0.008/zF/km SD1 为50 + j25(MVA) ；为25 + jO(MVA)。么3发电机：&额定容量为100ME4;G2额定容量为200ME4。额定电压均为10. 5kV, 次暂态电抗均为0.2。变压器：I；额定容量为100MP% T2额定容量为200ME4。变比均为10.5/115kV， 短路电压百分数均为10.负荷：为了选择母线3上的断路器及线路1-3和2-3上的继电保护，要求计算 母线3短路后瞬时短路点的交流电 流；该时刻母线1和2的电压；该 时刻1-3和2-3线路上的电流。 假设条件：1. 所有电动势电压均取为12. 不计线路的接地导纳支路3. 不计负荷在题一的系统中，又己知二台发电机中性点均不接地； 二台变压器均为YN，d接线（发电机侧为三角形）；经试验测得三条输电线的零序电抗均为0. 20 （以50MVA为基准值）。 要求计算节点3分别发生单相短路接地、两相短路和两相短路接地时故障处的短路电流和电压（初始瞬间基频分量）。华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-假设条件:1. 题一假设。2. 假设发电机负序电抗等于xd”3. 假设故障点正常时电压为1suct-kyzl预祝你考研成功!在题二的条件下，计算3点单相短路接地瞬时的电流与电压值：（1） 1和2点的电压；（2）线路1-3的电流；发电机1的端电压。假设条件：1题一题二假设。2变压器为丫，d11接线。1. 计算母线3三相短路后瞬时100MVA短路点的交流电流母线1和2的电压 线路1-2和2-3上的电流2. 发生各种不对称短路时短路点的电流和电压3. 发生单相接地短路时SDl50+j25 (MVA)母线1和2的电压线路2-3上的电流200MVA10.5kVA = 0.2 g2200MVAT10.5/115kV< J60km ；0.44Q/km0.008pF/km么3 25+jO (MVA)G； GI 100MVA1发电机1的端电压对称分量法计算不对称故障的原理将故障处的不对称故障等效为电势电流的不 对称分别对正序负序零序画等值电路对等值电路化简求短路点电流求网络中关心的电流和电压将各序电流或电压合成，得各相得电流或电 压华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-suct-kyzl预祝你考研成功!100MVA本题计算步骤GJ1 100MVA200MVA10.5kVx”a=0.2(G)g2200MVAT21.母线3三相短路画正序等值电路计算元件参数网络化简计算短路点电流2.1s60km ；0.44Q/km0.008pF/kmpa 25+jO (MVA)r% = io%s10.5/115kV50+j25 (MVA)逆化简方向计算其他支路电流，节点电压 母线3不对称短路画负序，零序等值电路并化简根据正序等效定则计算各种不对称短路电流华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-3.母线3单相短路分别对正序、负序、零序电流计算相应的电流和电压 将各序电流电压合成，得各相电流电压变压器相位变换suct-kyzl预祝你考研成功!、画系统（正序）等值电路假设条件：,厶1. 所有电动势电压均取为12. 不计线路的接地导纳支路3. 不计负荷二、选取基准值 sb=5oma- rB=rav三、计算元件参数己知元件额定标么值By = 古乂 f = y-（2一82） P37己知元件有名值= 有名值）#戶妒37介，上）1 OOMVA 士，上）200MVA假设条件：,厶1. 所有电动势电压均取为1suct-kyzl预祝你考研成功！、画系统（正序）等值电路二、选取基准值sB=50MV.A- vB = vm,三、计算元件参数=0.2x(50/100) = 0.1xG2 =0.2x(50/200) = 0.05k =0.1x(50/100) = 0.05xr_2 =0.1x(50/200) = 0.0252. 不计线路的接地导纳支路3. 不计负荷suct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-求解电流电压 +80.150.451|4.51电流电压有名值P; =0.451x115 = 51.9(紗 9P;=0.536xll5 = 61.6(K)Z13=4.51x-7= 1.13()V3 xll5厶3 =5.36x = 135(4)'a/3x115100MVAGJ1 100MVA200MVA10.5kVx”a=0.2(G)g2200MVAT21.2.3.母线3三相短路画正序等值电路计算元件参数网络化简计算短路点电流1r% = io%s10.5/115kV50+j25 (MVA)逆化简方向计算其他支路电流，节点电压母线3不对称短路画负序，零序等值电路并化简根据正序等效定则计算各种不对称短路电流母线3单相短路60km ；0.44Q/km0.008pF/kmpa 25+jO (MVA)分别对正序、负序、零序电流计算相应的电流和电压将各序电流电压合成，得各相电流电压变压器相位变换suct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-负序网络=7#(2) - #(1)=yo.ioi5计算故障处电流 a相接地短路Z#(i) = 7-1015Z卯)=;0.1015_Z#(。)= jO.1179I fa(l) = I fa=Ifa(0)=17(0.1015 + 0.1015 + 0.1179)50Ifa= 3b Ib=3 (-A12) = -j9.36 X 0.25 = -j2.3kA)>/3 xll5注意，这里取Vf0 = 1。如果取为1j，则电流为3.12。中间过程有区别，最终结果是一样的。suct-kyzl预祝你考研成功!计算故障处电流 b、c两相短路Z#(i) = 7-1015Z卯)=;0.1015_Z#(。)= jO.1179.(0)P7为=-Ifa=;r = ;r = -/4.93J(#(1)+X#(2)7(0.1015 + 0.1015)a/3x4.93x -= = 9.36 x 0.25 = 2.13(kA) V3xll5參參參參, 參I jb = a11 为 + al fa =(oc2 aI 为=-j/31 为华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-suct-kyzl预祝你考研成功! b、c两相短路寧婢Vf为-Ifa2) =/(#(1) +#(2) " Xff 计算故障处电流=1Z#(i) = 7-1015Z卯) = ;0.1015_ 2卵)=j0.1179- =i= - /6 41)/(0.1015 + 0.1015):/uct-= 2.40() A2 J fa(l) + a I fa(2) + I fa(0) I#=Z=V2.132+1.112fcfa(i) =m(u) =5/3 1-V V#(2)- #(o)2) +#(0)V (I#(/=a =2.13+ /l.lsuct-kyzl预祝你考研成功!故障处电压口 a相接地短路广为=1-70.1015(-j3.12) = 0.684VM2)= -j0.1015(-j3.12) = -0.316 rjh(o)=-j0.1179(-j3. 12) = -0.368V jb =a2 V fa +aPrz(2)+厂 yh(o) = 0.551 j'0.866參參參Vfc =aVfa()+ OC2 Vfa2)+Vfa(Q) =-0.551 + J0.866W.03 be两相短路=Vfa =-/0.1015(-/4.93) = -0.5= 1-j0.1015(-j4.93)參參y fa = V fa +厂为(2) =1參飞 Jb = 0C J Jb(l) fa(2) 0-5V fc = aV fa + a2 厂为=-0.5 be两相短路接地7(1) = 为=V fa=jO. 1015(-/3.44)= -0.35V fa = 3V 为=1.05华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-suct-kyzl预祝你考研成功!100MVA本题计算步骤GJ1 100MVA200MVA10.5kVx”a=0.2(G)g2200MVAT21.母线3三相短路画正序等值电路计算元件参数网络化简计算短路点电流2.1s60km ；0.44Q/km0.008pF/kmpa 25+jO (MVA)r% = io%s10.5/115kV50+j25 (MVA)逆化简方向计算其他支路电流，节点电压 母线3不对称短路画负序，零序等值电路并化简根据正序等效定则计算各种不对称短路电流华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-3.母线3单相短路分别对正序、负序、零序电流计算相应的电流和电压 将各序电流电压合成，得各相电流电压变压器相位变换单相接地短路时非故障点电流电压正序suct-kyzl预祝你考研成功!0.150.070.8260.853、卜2琶0.107-j8.53+9 LITIT手O平（）+ 130.18330.1083拖12.0333华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-负序suct-kyzl预祝你考研成功!华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-suct-kyzl预祝你考研成功!零序华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-1、2点各相电压 Via 11f1(1)_ 11r"0.826 -Q.583Viba2a1Fi=a1ai-0.174=-0.395-yO.866Vicaa21參Fiaai-0.069-0.395 + >0.866、0.5830.952 0.952tVia*_ 11f參2(1) 11fro.853 _0.662 'Vib=a2a1V 2(2)a1ai-0.147=-0.40-jO.866Vicaa11參V 2(0)aa2i-0.044-0.40 + jO.866K 么 d =0.662 0.954 0.954TKi(2)-F3-0.174 + 0.3161-3(2) = 一 / 丄.4 jV3(2)JO.101-3(0)Fi(o) F3 0.069 + 0.368 -nZl-3 J0.20Il-3a1-3Z?l-3ca2华南理工考研资料联盟（每年更新:http:/su參/l3 參-/4.36-il-3 =-JO.07T-j0.0711-3(0)zl 11a1a2suct-kyzl预祝你考研成功!G-1端电压I kj1-159| M1.961(5华南理工考研资科联盟（每年更新）:http:/suct-厂 Gl(2) = 厂 Gl(l)= (-yl.l59)x(y0.10)= -0.116FG1(1) =1-0.116 = 0.884变压器为丫，d11-V GaVgwV GlcH 0.884e730°a2V Gl(2)Fgi(o)a1 一 0.116 W1J 00.665 + j0.5-J -0.665 + j.0.5Ka VG.b &CT= 0.831 1 0.83lT相量图(例 3-2,5-1,5-2) Eg I d <E,EE精确)左'(不要求精确计算时认为其守恒 Eq = V + JXqIQ阁5-23固步由机向量图'xdEq = V+jxqiq+jxdid «+戶乂 = Eg+j(Xd-Xq)id 塔=+渊 = jxfdi